模糊物元法在装卸搬运设备选型中的研究与应用

魏　波，梁　飞

（湖南现代物流职业技术学院，湖南　长沙　410131）

模糊物元法在装卸搬运设备选型中的研究与应用

魏波，梁飞

（湖南现代物流职业技术学院，湖南长沙410131）

在分析模糊物元法概念及多因素排序具体步骤的基础上，将模糊物元法应用于物流装卸搬运设备选型中，针对不同的货物类型从作业效率、操作难度、成本等方面进行设备选型决策，最后对某钢材物流配送中心的案例计算，验证了采用模糊物元法在物流装卸搬运设备选型中的可行性。

装卸搬运；设备选型；模糊物元法

1　引言

物流装卸搬运是物流系统中的必要活动，是对运输、保管、包装、流通加工等物流活动进行衔接的中间环节，它直接影响到整个物流系统的运作效率。在物流活动的全过程中，装卸搬运活动出现的频率是最多的，也是最容易产生货损和安全事故的环节，同时也是影响物流系统整体效率的主要瓶颈之一。对装卸搬运活动的管理，主要是对装卸搬运方式与其机械设备的合理选择、配置、使用以及装卸搬运合理化，尽可能提高作业效率，减少装卸搬运次数，节约物流成本，获得更好的经济效益。物流装卸搬运设备价格较高，往往占物流企业投资总额的较大比重，在完成设备采购后，为了维护设备的正常运转、发挥设备效能，还要投入大量资金进行维护保养与维修。并且物流装卸搬运设备的适用性、通用性和作业效率直接影响到整个物流系统的整体作业水平，因此选择合适的物流装卸搬运设备有利于提升物流企业在装卸搬运环节的作业效率，有效降低物流作业成本。物流企业在选购装卸搬运设备过程中，面对货物类型、体积、重量、形状等因素的多样性，如何选择一款合适的设备，既能满足作业的基本需求，又能体现出较高的性价比，同时还能够保证作业的安全和操作的方便性，这是很多物流企业在采购装卸搬运设备时亟待解决的问题。本文把模糊物元法应用于物流装卸搬运设备选型中，针对不同的货物类型从作业效率、操作难度、成本等方面进行设备选型决策，最后通过实例进行计算。

2　模糊物元法

物元分析是我国学者蔡文在八十年代初提出的一门介于试验与数学间的科学，他把任何事物都用“事物、特征、量值”这三个要素进行描述，以便对事物作定性分析和定量计算。而这三个要素组成的有序三元组来描事物的基本元，就称为物元。有些事物具有模糊属性，如果描述物元的某特征量值具有模糊性，此时构成的一个三元有序组实际上是由事物N、特征C和关于模糊特征的量值V组成，这就构成了模糊物元。它比模糊数学更能进行有关模糊的定量描述和处理，使排序决策结果更具准确性和真实性。下面给出模糊物元多因素排序的具体步骤方法。

第1步：建立排序决策方案的物元矩阵，对其事物、特征以及量值用有序三元组描述，事物就是Mi，特征指标Ci，量值Xij，即构成如下物元：

第2步：确定指标的隶属度，排序就是对指标衡量标准确定优劣，指标分为效益型和成本型指标两种。效益型指标属于正向指标，即数值越大越好，成本型指标属于逆向型指标，即数值越小越好。对这两种指标可以采用如下的方法来确定隶属度。

其中maxxji与minxji分别表示决策方案里每一项指标对应量值xji的最大值与最小值。

第3步：由隶属度到关联数变换，将隶属度转换成关联系数，由于在物元分析中两者的值是相等的，因此关联系数δ=Uji（其中j=1，2，…，n；i=1，2，…，m）。

第4步：建立模糊物元排序方案矩阵，即构建关联系数的模糊物元。

第5步：通过变异系数法确定指标权重系数。对决策方案中物元的决策矩阵进行计算，其中m表示评价的数量，n表示评价因素数量，计算过程如下：

通过归一化处理变异系数，即可得到对应排序指标的权重值。

第6步：关联度计算并确定最终优劣排序。关联度表示方案之间的关联性大小，并根据其值进行优劣排序，即可得到最终结果Rk=wRδ。其中w为排序指标的权重值向量，Rδ为关联系数的模糊物元。

3　实例计算

现有某钢材物流配送中心，主要经营品种包括线材、型材、薄板材、卷板材、管棒材等。物流中心将为客户提供包括钢材剪切、粗加工以及仓储、运输、装卸搬运、配送、贸易、信息处理、金融等多功能服务。该物流配送中心需要各种装卸搬运设备以满足各种类型的钢材货物，而对于这类体积、重量差别较大的货物，其装卸搬运设备主要包括各种型号的起重机和叉车等。现需要针对不同的货物特性从以上几种设备中选择一个合适的。本算例中所选择的钢材种类为钢筋，其特点是尺寸较长，不宜集装，在装卸搬运过程中容易掉落，有一定的危险性。其考虑的选择指标包括作业效率、操作方便性、操作安全性、价格、运营成本、维护成本等六个方面。具体指标见表1。

表1　装卸搬运设备选择指标及评价值

由表1可建立装卸搬运设备评价的物元方案：

在指标中，作业效率、操作方便性、操作安全性为效益型指标，价格、运营成本、维护成本为成本型指标，则可通过计算得到装卸搬运设备选型评价的模糊物元：

经过变异系数法确定的权重向量为：

把权重向量带入复合模糊物元进行计算可得关联度向量：

根据关联度大小，得到这3种装卸搬运设备的综合排序结果为M1＞M2＞M3。因此，对于钢筋这种类型的货物，在作业效率、采购与维护保养成本、安全性、方便程度等方面，龙门起重机相对叉车而言，更适合作为装卸搬运设备。

4　结论

本文结合物元理论和模糊数学，针对货物对象提供了装卸搬运设备选择的一种方法。该方法简便，能从主观和客观两个角度考虑评价指标，使物流装卸搬运设备选型更具科学性和合理性。通过对某钢材物流配送中心的案例计算，验证了模糊物元法在物流装卸搬运设备选型中的可行性。

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Study and Application of Fuzzy Matter-element Method in Selection of Loading/unloading and Handling Equipment

Wei Bo，Liang Fei
（Hunan Vocational College of Modern Logistics，Changsha 410131，China）

In this paper，on the basis of the concept of the fuzzy matter-element method and the specific step for multi-factor ordering，we applied the method in the selection of the loading/unloading and handling equipment，based the decision-making process on activity efficiency，operational difficulty and cost，etc.，and at the end，in connection with a case study，verified the feasibility of the method in this respect.

loading/unloading and handling；equipment selection；fuzzy matter-element method

F252；F224

A

1005-152X（2016）06-0126-03

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.06.030

2016-05-07

湖南省教育厅资助科研项目（11C0925）

魏波（1979-），男，湖南现代物流职业技术学院讲师，研究方向：物流技术与设备、物流系统规划与设计。